血液中的铁

人体内的铁总量约为4.2克。其中约75-80%存在于血红蛋白中，20-25%存在于储备铁中，5-10%存在于肌红蛋白中，1%存在于催化细胞和组织呼吸过程的呼吸酶中。铁主要作为其他生物活性化合物（主要是酶）的一部分发挥其生物学功能。含铁酶主要发挥以下四个功能：

• 电子传递（细胞色素、铁硫蛋白）；
• 运输和储存氧气（血红蛋白、肌红蛋白）；
• 参与氧化还原酶（氧化酶、羟化酶、SOD等）活性中心的形成；
• 铁（转铁蛋白、含铁血黄素、铁蛋白）的运输和沉积。

由于人体排泄铁元素的能力有限，因此首先要通过调节铁的吸收来确保体内铁的稳态。

人体内的铁元素状态与其在消化道的吸收率呈明显的反比关系。铁的吸收取决于：

• 年龄、身体的铁状态；
• 胃肠道疾病；
• 进入的铁的数量和化学形式；
• 其他食物成分的数量和形式。

血清铁浓度参考值

年龄	血清铁浓度
	微克/分升	微摩尔/升
新生儿	100-250	17.90-44.75
2岁以下儿童	40-100	7.16-17.90
孩子们	50-120	8.95-21.48
成年人：
男士	65-175	11.6-31.3
女性	50-170	9.0-30.4

胃液的正常分泌是铁的最佳吸收所必需的。服用盐酸可促进胃酸缺乏症患者的铁吸收。抗坏血酸能还原铁并与其形成螯合物，从而提高铁的利用率，其他有机酸亦是如此。另一种促进铁吸收的食物成分是“动物蛋白因子”。简单的碳水化合物可以促进铁的吸收：乳糖、果糖、山梨糖醇，以及氨基酸，例如组氨酸、赖氨酸、半胱氨酸，它们与铁形成易吸收的螯合物。咖啡和茶等饮料中的多酚化合物会与铁牢固结合，从而降低铁的吸收率。因此，饮用茶可防止地中海贫血患者的铁吸收增加。多种疾病都会显著影响铁的吸收。缺铁、贫血（溶血性、再生障碍性、恶性贫血）、维生素B6缺乏症_和血色素沉着症（其病因是红细胞生成增加、铁储备减少和缺氧）会导致铁吸收增加。

现代肠道铁吸收概念认为两种类型的转铁蛋白——粘膜转铁蛋白和血浆转铁蛋白——在肠道中发挥着核心作用。粘膜转铁蛋白由肠细胞分泌到肠腔中，在那里与铁结合，然后穿透肠细胞。在肠细胞中，它与铁结合，然后进入新的循环。粘膜转铁蛋白不是在肠细胞中形成的，而是在肝脏中形成的，这种蛋白质通过胆汁进入肠道。在肠细胞的基底侧，粘膜转铁蛋白将铁释放到其血浆类似物中。在肠细胞的胞质溶胶中，部分铁被包含在铁蛋白中，大部分铁在粘膜细胞每3-4天脱落一次的过程中流失，只有一小部分进入血浆。在被包含在铁蛋白或转铁蛋白中之前，二价铁会转化为三价铁。铁的吸收最集中于小肠近端（十二指肠和空肠）。血浆转铁蛋白将铁输送至具有特定受体的组织。铁进入细胞之前，转铁蛋白会与特定的膜受体结合。例如，在成熟的红细胞中，如果受体缺失，细胞就会失去吸收铁的能力。进入细胞的铁量与膜受体的数量成正比。铁从细胞内的转铁蛋白中释放出来。然后，血浆脱铁转铁蛋白返回血液循环。细胞在快速生长或血红蛋白合成过程中对铁的需求增加，会诱导转铁蛋白受体的生物合成；反之，随着细胞内铁储备的增加，其表面受体的数量会减少。细胞内转铁蛋白释放的铁与铁蛋白结合，铁蛋白将铁输送至线粒体，在那里铁参与血红素和其他化合物的合成。

在人体中，铁元素不断地重新分布。从数量上看，最重要的是代谢循环：血浆→红骨髓→红细胞→血浆。此外，还有以下循环在起作用：血浆→铁蛋白、含铁血黄素→血浆、血浆→肌红蛋白、含铁酶→血浆。这三个循环都通过血浆铁（转铁蛋白）相互连接，转铁蛋白调节着铁元素在体内的分布。通常，70% 的血浆铁进入红骨髓。由于血红蛋白的分解，每天约有 21-24 毫克铁被释放，这比从消化道摄入的铁（1-2 毫克/天）高出许多倍。超过 95% 的铁通过单核吞噬细胞系统进入血浆，该系统每天通过吞噬作用吸收超过 10 ^{11 个}老红细胞。进入单核吞噬细胞的铁要么以铁蛋白的形式迅速返回循环，要么储存起来以备将来使用。中间铁代谢主要与血红蛋白的合成和衰变过程有关，其中单核吞噬细胞系统起着核心作用。在成人中，骨髓中的转铁蛋白铁通过特异性受体被正常细胞和网织红细胞吸收，并合成血红蛋白。在红细胞衰变过程中进入血浆的血红蛋白会与结合珠蛋白特异性结合，从而阻止其通过肾脏滤过。单核吞噬细胞系统血红蛋白分解后释放的铁再次与转铁蛋白结合，进入新的血红蛋白合成循环。转铁蛋白输送到其他组织的铁量是输送到红骨髓的四分之一。血红蛋白中的总铁含量为3000毫克，肌红蛋白中含有125毫克铁，肝脏中含有700毫克（主要以铁蛋白的形式存在）。

铁主要通过肠黏膜脱落和胆汁排出体外。铁也会随头发、指甲、尿液和汗液流失。健康男性每天通过这种方式排出的铁总量为0.6-1毫克，育龄女性则超过1.5毫克。食物中铁的吸收量与铁的吸收量相同（占膳食铁总含量的5-10%）。动物性食物中铁的吸收率是植物性食物中的数倍。铁的浓度具有昼夜节律，女性体内的铁浓度与月经周期相关。怀孕期间，体内铁含量会下降，尤其是在孕中期。

因此，血清中的铁浓度取决于胃肠道的重吸收、肠道、脾脏和红骨髓的积累、血红蛋白的合成和分解以及身体的流失。

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